基于线性自抗扰的水下运载器控制

针对水下运载器强非线性、强耦合、外界干扰、自身参数不确定的影响，基于线性自抗扰控制提出一种姿态解耦控制方法。将水下运载器各控制通道的相互耦合以及内外部的干扰作为总和扰动，通过扩张状态观测器对其进行估计，并引入到反馈控制器中进行补偿，使原非线性系统转化成线性系统，实现解耦控制。引入虚拟控制量，对舵引起的耦合进行解耦。基于此控制系统和水下运载器非线性动力学模型，给出稳定性分析。仿真结果表明，基于线性自抗扰的控制器具有响应快速、超调与稳态误差小、鲁棒性强的特点，较PID控制动态性能与抗干扰能力有较大提升。     

基于模型的舵机非线性因素补偿控制研究

为了抑制非线性因素对导弹舵机性能的影响,本文对电动舵机中的非线性因素进行研究分析,建立相关的非线性因素模型,并将非线性模型与舵机控制系统模型综合,同时对基于模型的自适应补偿舵机控制算法进行研究,实现了依赖于模型的自适应控制策略,设计了可以实现对非线性和扰动因素模型参数在线估计并进行补偿的自适应控制器,仿真结果表明该算法对舵机控制系统的稳态精度、超调量、相移、稳定性等有较大改善。     

可变体积容腔内气体压力的模糊PID控制

针对工业现场中存在的可变体积容腔内气体压力的控制问题,提出了可变体积容腔内气体压力的模糊PID控制方法,从而将模糊PID控制应用到了实际控制中。该方法可以实现控制参数的在线整定,对非线性时变系统的控制效果更优,且易在实际工业现场中应用。仿真试验结果表明,在对超塑成形设备气压控制系统中可变体积气腔内气体的压力进行控制时,模糊PID控制下系统阶跃响应的超调更小,调整时间更短,符合控制要求。     

变参数PID方法在涡轮机闭环控制上的应用研究

由于涡轮机对于变工况的敏感程度远远超过活塞机,随着工况的不同,特别是工况变动范围较大时,发动机表现出非线性特征,为发动机功率控制带来困难,因此,有必要采用数字电子控制器对涡轮机动力系统综合控制进行研究.利用发动机转速测量信号解除了转速对被控推进剂流量的耦合作用,利用航深信号补偿了发动机转速增益的变化,合理配置控制参数,采用变参数PID算法实现了系统的无静差控制,同时使控制对象不发生超调.仿真结果表明,该方法能够很快完成发动机的换速且整个过程流量及转速没有超调.     

基于智能PID的鱼雷控制算法探讨

鱼雷姿态控制是鱼雷自主推进控制的基础,而常规姿态PID控制方式存在响应慢、精度低、超调量高的缺点,对于鱼雷的稳定跟踪是不利的。本文引入智能PID控制的方式,设计了一种用于鱼雷姿态控制的PID控制器,该控制器综合了智能比例、积分分离和单神经元控制方法,实现了鱼雷姿态的智能控制。仿真研究表明,该算法简单且易于实现,响应快、超调量小并有较高的控制精度和较强的稳定性。     

基于干扰观测器与模糊前馈补偿的随动系统PID控制策略

针对随动系统在非线性随机力矩干扰时输出信号易畸变的现象,提出一种基于干扰观测器与模糊前馈补偿的随动系统PID控制策略。在随动系统"三闭环"结构模型的基础上,合理设计干扰观测器与模糊前馈补偿器,对干扰力矩的不确定性误差进行补偿,经仿真试验与结果分析,与传统模糊PID控制策略相比,所提策略能更好地补偿随动系统在非线性随机力矩干扰下的不确定性误差,削弱模糊PID控制的抖振,使系统具有良好的跟踪性能与鲁棒性。     

火箭炮位置伺服系统的复合PID控制

针对经典PID难以在发射过程中存在大转动惯量变化和燃气流冲击扰动的火炮交流位置伺服系统中取得良好控制结果的缺点,设计了一种采用非线性PID和RBF自适应PID复合控制策略的位置控制器。此控制器克服了非线性PID参数只能按照固定规律变化、RBF自适应PID适用范围有限和离线样本选取困难的不足。仿真结果表明控制策略具有较强的抗参数摄动和载荷扰动能力,并能有效提高控制系统的动态响应性能。     

动态面滑模控制在大型液压起竖系统中的应用研究

针对大型液压起竖系统中的非对称液压缸建模问题,对系统负载流量和负载压力进行了重新定义,推导建立了起竖系统的非线性模型。为克服系统非线性和不确定性对起竖过程控制的影响,引入滑模控制和动态面控制,提出采用一种基于动态面滑模的控制策略,并给出了控制律。仿真结果表明,与PID控制、一般滑模控制相比,该控制方法有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的鲁棒性和稳定性。     

低氧环境热强度试验舱研制及性能验证

研制一套大型低氧环境试验舱,用于整弹试件的低氧环境热强度试验,提供模拟高空低氧环境的密封试验空间,对快速降氧能力和舱内温度、压力的控制能力进行试验验证,结果表明该试验舱可实现1h内达到并保持2%以下的低氧浓度、舱壁温度不超过50℃、舱内平均压力100±20Pa的控制效果,满足飞行器高空低氧环境模拟试验的要求,可为大型低氧环境模拟试验系统的研制提供参考。     

高低温环境模拟系统中稳定舱压问题的研究

针对在高低温环境模拟系统综合试验中如何稳定大型空间的压力这一关键问题,采用专家 PID系统控制算法进行研究。介绍高低温环境模拟系统,引用专家系统的控制方法,建立知识库和推理机,模拟专家利用知识进行推理,并对未使用专家系统控制和使用专家系统控制2种效果进行比较分析。目前,该系统已顺利完成试验,并通过专家验收投入运行。运行结果表明：该算法能控制舱内压力稳定维持在微正压,达到了试验要求。     

基于模糊PID控制的可变配气相位控制系统仿真研究

将模糊PID系统(Fuzzy-PID)用于现在主流使用的液压控制连续可变配气相位正时系统(VCT)．对连续可变凸轮相位器系统进行了分析,建立了系统的数学模型。针对液压油驱动VCT系统液力、机械结构具有非线性特征及系统时变性等特点提出了模糊PID控制策略。在对PID控制的响应特性进行分析的基础上,应用模糊控制技术,提出并设计了模糊PID控制器,并利用MATLAB软件进行了仿真研究。仿真研究结果表明,模糊PID控制相对于PID控制来说有较好的执行性能,提出的控制算法具有结构简单、实时性好、响应快等优点,较好地满足了VCT控制要求。     

潜艇发射武器后舱室压力变化特点和规律研究

为了研究潜艇发射武器后舱室气压变化对艇员健康的影响,基于潜艇武器发射装置的基本原理、气体状态方程和气压传动理论,建立了舱内气压变化的方程。通过仿真,详细分析了武器发射后舱室压力变化的特点和规律,指出了不同条件下发射武器会对人体健康造成不同程度的影响,并结合人体生理学和防护理论,给出了气压控制的建议。     

两相混合式步进电机建模与仿真

为提升两相混合式步进电机的控制性能,建立一种基于模糊控制在线参数调节控制策略的两相混合式步进电机数学模型。在合理简化和线性化处理的基础上,采用先进的模糊控制理论和 PID 控制结合的控制策略,将模糊控制对环境的适应性强,可在线调整控制参数应用于对PID参数的实时调节。在Matlab仿真环境下进行建模与仿真,对比分析了常规 PID与模糊 PID控制的仿真特性。仿真结果表明：在不同响应和精度要求的两相混合式步进电机控制系统中,通过模糊参数在线调节控制比常规参数 PID 控制可以达到更优的技术指标,实现了对两相混合式步进电机的快速精确控制。     

基于模糊神经网络PID的串级温度控制系统研究

为解决传统PID 控制存在控制效果不够理想、性能欠佳和很难满足系统精度要求的问题,提出基于模糊 神经网络的自适应PID 控制算法对系统进行控制。采用Labview 构建模糊神经PID 控制器,对环控引气系统温度进 行动态控制,进行仿真研究,并将此控制策略与经典PID 控制进行仿真比较。结果表明：基于模糊神经网络的PID 控制算法在系统的超调量和调节时间上都小于经典PID,能提高系统的快速性和准确性,改善系统特性。     

Parameter Identification for the Valve Control Cylinder System of a Hydraulic Manipulator

In mechanical, hydraulic and electronic systems, the determination of system parameters is often challenging because liquid parameters often change significantly, due to variations in working and environmental conditions. Therefore, it is of significant practical importance to identify those parameters through experimental procedures. A systematic approach to identifying parameters in the valve controlling cylinder system of hydraulic manipulators is provided. It first derives the transfer function of the system, and then uses P control of PID control to predict system parameters. The predicted parameters are further validated using PID control. The prediction through simulation using MatLab language is utilized, which agrees well with experimental results.     

基于模糊控制的三通阀控缸系统仿真

针对非线性时变系统的控制要求,对零开口三通伺服阀控制差动缸系统进行仿真研究。根据三通阀控缸系统的物理模型和框图建立系统数学模型和动态方程,采用适合非线性时变系统控制要求的模糊控制策略,在二维模糊控制器的基础上建立了非线性系统仿真模型,并进行Simulink仿真。仿真结果表明:该模糊控制策略是合适的,能满足系统的控制性能。     

被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制

针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步结合滑模控制方法,选择合适的Lyapunov函数,给出系统不确定参数的自适应律,设计出非线性自适应反步滑模控制器,并利用Lyapunov稳定性定理对所设计的控制器稳定性进行证明。仿真和实验结果表明,该控制器能够有效地抑制多余力矩,并且对参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性。     

基于滑模观测器的PMSM 有限时间混沌同步控制

针对非均匀气隙永磁同步电机混沌系统同步过程中易受参数摄动和外部扰动的影响,存在鲁棒性差等不 足,以永磁同步电机驱动和响应同步误差动态模型为基础,提出一种基于滑模观测器的有限时间混沌同步控制方法。 利用滑模观测器来实现不确定负载的在线观测,结合滑模理论和有限时间稳定理论,通过主动控制来实现系统非线 性项和线性项的近似解耦,采用有限时间稳定控制来增强系统的鲁棒性和快速响应能力,设计出有限时间同步控制 方法,并在有参数摄动和外部扰动情况下进行了仿真验证。仿真结果验证了该控制方法具有更快的动态响应能力和 鲁棒性,更适合复杂环境下PMSM 混沌系统的同步控制。